教科版三上科學(xué)2.5《一袋空氣的質(zhì)量是多少》教學(xué)設(shè)計(jì)（新課標(biāo)版）

5.一袋空氣的質(zhì)量是多少【教材簡(jiǎn)析】本課內(nèi)容分為兩部分，第一部分是學(xué)生運(yùn)用上節(jié)課的方法利用豆子、回形針、泡沫塊、醫(yī)用棉花球等足夠“輕”的物體測(cè)量20筒空氣的質(zhì)量，并類比、轉(zhuǎn)化出一袋（約100筒）空氣的質(zhì)量。第二部分是比較一袋空氣和同它質(zhì)量相當(dāng)物體，發(fā)現(xiàn)質(zhì)量相同的物體可能體積不同，讓學(xué)生初步感受到物體密度的不同。本課需要學(xué)生應(yīng)用上節(jié)課的方法，來測(cè)量一袋空氣的質(zhì)量，感受一定量空氣究竟有多重，進(jìn)一步確認(rèn)空氣是有質(zhì)量的。同時(shí)，本課用多種物體作為參照物去測(cè)量20筒空氣的質(zhì)量，希望學(xué)生通過對(duì)比，觀察到相同質(zhì)量的物體有不同的體積，從而對(duì)物體密度有一個(gè)直觀的感知，為以后學(xué)習(xí)密度概念積累經(jīng)驗(yàn)?！緦W(xué)情分析】不少學(xué)生通過上節(jié)課的學(xué)習(xí)已經(jīng)知道了大概20筒空氣的質(zhì)量等于3-5顆綠豆的質(zhì)量（當(dāng)然打氣筒的大小以及綠豆的大小也會(huì)導(dǎo)致具體數(shù)據(jù)發(fā)生浮動(dòng)），已經(jīng)感受到了空氣具有一定的質(zhì)量。用類比、轉(zhuǎn)化的方法測(cè)量一袋（約100筒）空氣的質(zhì)量可能還需要學(xué)生在語(yǔ)言上清楚地表達(dá)出來。同時(shí)，學(xué)生腦海中已架構(gòu)起的是空氣質(zhì)量與綠豆質(zhì)量之間的數(shù)量關(guān)系，用其他足夠“輕”的物體去衡量空氣的質(zhì)量，這也是這節(jié)課需要去體驗(yàn)的?！窘虒W(xué)目標(biāo)】科學(xué)觀念：通過利用多種足夠“輕”的物體測(cè)量20筒空氣的質(zhì)量并類比、轉(zhuǎn)化出一袋（約100筒）空氣的質(zhì)量，知道一定量的空氣具有一定的質(zhì)量。科學(xué)思維：能使用類比、轉(zhuǎn)化的方法，推測(cè)出更大體積空氣的質(zhì)量。探究實(shí)踐：在使用簡(jiǎn)單的儀器測(cè)量并記錄20筒空氣的質(zhì)量，通過類比、轉(zhuǎn)化的方式得出一袋空氣的質(zhì)量。通過對(duì)比一袋空氣和它同質(zhì)量的“標(biāo)準(zhǔn)物”，認(rèn)識(shí)到質(zhì)量相同的物體可能體積不同。態(tài)度責(zé)任：在測(cè)量一袋空氣的質(zhì)量中，細(xì)致操作、仔細(xì)觀察實(shí)驗(yàn)，發(fā)展進(jìn)一步研究物體的興趣和愿望。【教學(xué)重難點(diǎn)】重點(diǎn)：能用不同的“標(biāo)準(zhǔn)物”測(cè)量20筒空氣的質(zhì)量并通過類比、轉(zhuǎn)化的方法測(cè)量一袋空氣的質(zhì)量。難點(diǎn)：在測(cè)量20筒空氣的質(zhì)量實(shí)驗(yàn)中，細(xì)致操作、仔細(xì)觀察、準(zhǔn)確記錄?！窘虒W(xué)準(zhǔn)備】教師準(zhǔn)備：學(xué)生實(shí)驗(yàn)材料一套、高精度電子天平、板貼、皮球、打氣筒。學(xué)生準(zhǔn)備：簡(jiǎn)易天平、皮球、打氣筒、不漏氣的大袋子、綠豆、乒乓球、小泡沫球、回形針、學(xué)生活動(dòng)手冊(cè)等?！窘虒W(xué)過程】聚焦任務(wù)（預(yù)設(shè)5分鐘）材料準(zhǔn)備：課件，一袋空氣、綠豆貼1.教師出示一袋空氣，談話：上節(jié)課我們已經(jīng)用綠豆來衡量20筒空氣的質(zhì)量，那今天你能來預(yù)測(cè)一下老師手中這一袋空氣的質(zhì)量相當(dāng)于多少顆綠豆嗎？2.學(xué)生預(yù)測(cè)結(jié)果，教師板貼綠豆，在后面記錄預(yù)測(cè)數(shù)字。3.繼續(xù)提問：如果是這些物品（乒乓球、回形針、小泡沫球）作為衡量物，結(jié)果又會(huì)是怎樣呢？教師讓學(xué)生把預(yù)測(cè)結(jié)果記錄下來?！驹O(shè)計(jì)意圖】談話導(dǎo)入，明確學(xué)習(xí)任務(wù)，激發(fā)對(duì)探究一袋空氣的質(zhì)量的興趣。探索一袋空氣的質(zhì)量（預(yù)設(shè)25分鐘）材料準(zhǔn)備：簡(jiǎn)易天平、皮球、打氣筒、不漏氣的大袋子、綠豆、乒乓球、小泡沫球、回形針、學(xué)生活動(dòng)手冊(cè)1.探討探究方案：（1）提問：如何測(cè)量這一袋空氣的質(zhì)量？（2）追問：把一袋空氣全部打入皮球，合適嗎？（3）提示：這一袋空氣約100筒空氣，小組討論：有什么辦法能測(cè)量出這一袋空氣的質(zhì)量？（4）學(xué)生發(fā)言，并小結(jié)：先測(cè)量20筒空氣的質(zhì)量再換算出一袋空氣的質(zhì)量。實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)：如何測(cè)量20筒空氣的質(zhì)量？請(qǐng)學(xué)生大致描述實(shí)驗(yàn)操作步驟。實(shí)驗(yàn)操作步驟：①調(diào)節(jié)天平平衡。②左邊放一個(gè)沒有充足氣的癟皮球，慢慢往右盤中放綠豆，直至天平指針指向中央。③用打氣筒往皮球內(nèi)打入20筒空氣，注意盡量不要漏氣。④往右盤外慢慢地、一粒一粒地放綠豆，直至天平再次平衡。⑤記錄20筒空氣的質(zhì)量。⑥用乒乓球、小泡沫球、回形針等其他物體測(cè)量20筒空氣的質(zhì)量⑦換算出一袋空氣的質(zhì)量。⑧比較一袋空氣和它同質(zhì)量的物體，你有什么發(fā)現(xiàn)？（3）學(xué)生實(shí)驗(yàn)，教師巡視，并把各組數(shù)據(jù)記錄在黑板上的大表格內(nèi)?！驹O(shè)計(jì)意圖】逐步引導(dǎo)學(xué)生使用類比、轉(zhuǎn)化的方法測(cè)量一袋空氣的質(zhì)量。即先指導(dǎo)學(xué)生利用多種足夠“輕”的物體通過實(shí)驗(yàn)測(cè)量出20筒空氣的質(zhì)量，再通過類比、換算出一袋空氣的質(zhì)量，使學(xué)生充分體驗(yàn)到一定的空氣具有一定的質(zhì)量。研討（預(yù)設(shè)8分鐘）1.在打入100筒空氣后，這袋空氣的質(zhì)量大約是多少？我們是如何知道這袋空氣的質(zhì)量的？①小組匯報(bào)，交流研討。②各組的數(shù)據(jù)是否相同，有什么想法？2.比較這袋空氣和同它質(zhì)量相當(dāng)?shù)奈锲?，你有什么發(fā)現(xiàn)？3.小結(jié)：一定量的空氣具有一定的質(zhì)量，質(zhì)量的多少可以用常用的物體作為衡量。質(zhì)量相同的物體可能體積不同。【設(shè)計(jì)意圖】讓學(xué)生在組內(nèi)、組間的研討交流中形成共識(shí)：一定量的空氣具有一定的質(zhì)量，質(zhì)量的多少可以用常用的物體作為衡量。質(zhì)量相同的物體可能體積不同。四、拓展——用電子秤稱空氣質(zhì)量（預(yù)設(shè)2分鐘）1.談話：同學(xué)們，隨著科技的發(fā)展，我們有好些精確的工具可以稱量出空氣的質(zhì)量了，我們一起來試一下吧。2.出示籃球、電子秤、打氣筒，稱量打氣前后示數(shù)的變化?！驹O(shè)計(jì)意圖】測(cè)量工具上的數(shù)據(jù)，對(duì)學(xué)生來說有更好的指代意義，方便學(xué)生更好地理解空氣的實(shí)際質(zhì)量?！景鍟O(shè)計(jì)】【疑難解答】各組實(shí)驗(yàn)測(cè)得的20筒空氣的質(zhì)量有所不同，推算出的一袋空氣的質(zhì)量與“標(biāo)準(zhǔn)物”有所差距，如何處理？可以讓學(xué)生觀察這些綠豆的大小是否完全相同，引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)這些“標(biāo)準(zhǔn)物”并不是完全標(biāo)準(zhǔn)的，意識(shí)到正是這些細(xì)小的差別造成了我們測(cè)量和推算上的誤差。并告訴學(xué)生這節(jié)課我們只是粗略的測(cè)量并推算了一袋空氣的質(zhì)量，想要測(cè)量得更準(zhǔn)確可以使用更加精確的儀器設(shè)備。6.我們來做“熱氣球”【教材簡(jiǎn)析】本課內(nèi)容分為三個(gè)部分，第一部分，通過觀察熱氣球以及熱氣球加熱上升的圖片，引發(fā)學(xué)生思考熱氣球上升的原因并做出初步的解釋。第二部分，通過指導(dǎo)吧學(xué)生制作和放飛“熱氣球”，讓學(xué)生對(duì)“熱空氣會(huì)上升”的現(xiàn)象形成感性認(rèn)識(shí)，并通過研討活動(dòng)，讓學(xué)生用自己的語(yǔ)言有邏輯地進(jìn)行解釋。第三部分，通過出示“孔明燈”的圖片和視頻，讓學(xué)生解釋其飛行的原理，對(duì)所學(xué)的知識(shí)加以鞏固和應(yīng)用。本課實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象所指向的物理概念是：空氣受熱膨脹，密度減小，導(dǎo)致熱空氣上升冷空氣下降。學(xué)生只需要通過簡(jiǎn)單的熱氣球模擬實(shí)驗(yàn)方法，對(duì)空氣的這種物理性質(zhì)有一個(gè)感性直觀的認(rèn)知，知道熱空氣會(huì)上升，空氣變冷后會(huì)下降就可以了，不需要對(duì)相關(guān)的物理原理進(jìn)行深入學(xué)習(xí)。本課還滲透了課程標(biāo)準(zhǔn)中有關(guān)“運(yùn)動(dòng)”、“熱”的內(nèi)容：“物體的運(yùn)動(dòng)可以用位置、快慢和方向來描述”以及“熱可以改變物體的狀態(tài)，以不同方式傳遞，熱是人們常見的一種能量表現(xiàn)形式”。教師在進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)，需要對(duì)以上內(nèi)容給予適當(dāng)關(guān)注。本課的重點(diǎn)是指導(dǎo)學(xué)生制作和放飛“熱氣球”，讓學(xué)生對(duì)“熱空氣會(huì)上升”的現(xiàn)象形成感性認(rèn)識(shí)，并嘗試用自己的語(yǔ)言有邏輯地進(jìn)行解釋?！緦W(xué)情分析】通過前面五課學(xué)習(xí)，學(xué)生已經(jīng)知道空氣具有質(zhì)量、能占據(jù)空間，還可以被壓縮。本課從熱氣球的升降現(xiàn)象引發(fā)學(xué)生思考和討論。而熱氣球是生活中比較有趣的一個(gè)物件，三年級(jí)的學(xué)生對(duì)此很感興趣，甚至有一些學(xué)生有過親身體驗(yàn)的經(jīng)歷，對(duì)熱氣球具有一定的認(rèn)識(shí)，具備了了解“熱氣球是需要靠熱才能進(jìn)行升空”的這一前概念，但是對(duì)“熱氣球受熱后是怎樣飛起來的？”這一問題不能做出具體的解釋，這正是本節(jié)課的著眼點(diǎn)?！窘虒W(xué)目標(biāo)】科學(xué)觀念：通過放飛“熱氣球”活動(dòng)，認(rèn)識(shí)空氣受熱后會(huì)變輕上升，變冷后又會(huì)下降?？茖W(xué)思維：能基于放飛“熱氣球”活動(dòng)中觀察到的現(xiàn)象，合理分析并解釋“熱氣球”的上升和下降的現(xiàn)象，及生活中類似的現(xiàn)象。探究實(shí)踐：在放飛“熱氣球”活動(dòng)中，能運(yùn)用畫圖、書寫等形式記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。態(tài)度責(zé)任：通過放飛“熱氣球”活動(dòng)，知道在一定條件下，科學(xué)實(shí)驗(yàn)是可重復(fù)的，并發(fā)展探索物質(zhì)世界的興趣?！窘虒W(xué)重難點(diǎn)】重點(diǎn)：嘗試讓“熱氣球”升空并在此過程中了解空氣受熱后會(huì)上升，變冷后又會(huì)下降。難點(diǎn)：用概括性的語(yǔ)言有邏輯地解釋“熱氣球”升空及降落的現(xiàn)象?！窘虒W(xué)準(zhǔn)備】教師：1.教學(xué)課件；2學(xué)生材料一份；3.多個(gè)塑料袋備用。學(xué)生：1.為每組準(zhǔn)備塑料袋1個(gè)，蠟燭1支，塑料筒（或紙筒）1個(gè)，點(diǎn)火器1個(gè)；2.學(xué)習(xí)記錄單?！窘虒W(xué)過程】一、揭示課題（預(yù)設(shè)3分鐘）材料準(zhǔn)備：教學(xué)課件1.出示熱氣球的圖片，提問：這是什么？在很多旅游景點(diǎn)都有提供游客乘坐熱氣球的服務(wù)，有沒有同學(xué)乘坐過熱氣球？你知道人們是怎樣讓熱氣球升上去的嗎？（預(yù)設(shè)：熱氣球是通過加熱升上去的。）2.出示人們加熱使熱氣球上升的圖片，提問：仔細(xì)觀察并思考，人們到底是對(duì)什么進(jìn)行加熱？（預(yù)設(shè)：里面的空氣。）談話：其實(shí)，人們?cè)诩訜徇^程中并沒有加熱熱氣球本身，而是加熱了里面的空氣，那么加熱后空氣發(fā)了哪些變化，熱氣球又是怎么升上去的，今天我們?cè)谡n堂上就要來做一個(gè)模擬熱氣球來研究這個(gè)問題。（板書：我們來做熱氣球）【設(shè)計(jì)意圖】通過熱氣球圖片引發(fā)學(xué)生思考熱氣球上升的原因，了解學(xué)生前概念。再通過出示熱氣球升空前的加熱照片，使本堂課研究的中心從熱氣球本身聚焦到熱氣球里面的空氣，引發(fā)學(xué)生思考：空氣加熱后的到底產(chǎn)生了什么變化？二、模擬“熱氣球”升空的活動(dòng)（預(yù)設(shè)20分鐘）材料準(zhǔn)備：教學(xué)課件，微視頻，塑料袋，蠟燭，塑料筒，點(diǎn)火器，活動(dòng)記錄單。1.討論注意事項(xiàng)（1）出示塑料袋，提問：這個(gè)大塑料袋就是我們今天我們課堂上的“熱氣球”。當(dāng)然，只有這個(gè)塑料袋沒法直接讓它飛起來，還需要什么？（預(yù)設(shè)：加熱、蠟燭、火…）教師出示蠟燭，演示用點(diǎn)火器點(diǎn)燃蠟燭，同時(shí)簡(jiǎn)單介紹點(diǎn)火器的使用方法及注意事項(xiàng)。（2）提問：現(xiàn)在可以直接把塑料袋套上去給里面的空氣加熱了嗎？教師可邊講邊演示。（預(yù)設(shè)：不可以，直接套上去塑料袋可能會(huì)燒起來，很危險(xiǎn)）講述：直接將塑料袋里套上去加熱是很危險(xiǎn)的，塑料袋會(huì)直接融化甚至燒起來，所以我們需要一個(gè)東西將蠟燭與塑料袋隔開一些距離。（3）出示塑料筒，提問：仔細(xì)觀察這個(gè)塑料筒，你覺得這個(gè)塑料筒怎樣使用嗎？小組同學(xué)討論，試著在記錄單上畫出塑料筒和塑料袋的位置（畫設(shè)計(jì)圖）（4）展示學(xué)生設(shè)計(jì)圖，討論優(yōu)劣及分析需要注意的事項(xiàng)。討論1：塑料筒有“缺口”的一端朝下，需要進(jìn)氣。討論2：塑料袋的邊緣不能過低，以免把進(jìn)氣孔堵住。討論3：塑料筒上端溫度仍然較高，塑料袋盡量避免直接接觸塑料筒上端?！?）教師簡(jiǎn)單梳理并板書活動(dòng)步驟：2.放飛“熱氣球”，感知變化（1）談話：接下來我們不僅要讓“熱氣球”升空，更重要的是研究它是怎樣升空的。所以在放飛“熱氣球”的過程中，我們應(yīng)該要觀察和記錄哪些內(nèi)容？（預(yù)設(shè)：塑料袋膨脹程度的變化；袋子里空氣的溫度變化……）（2）播放實(shí)驗(yàn)微視頻，指導(dǎo)學(xué)生放飛“熱氣球”，并出示操作注意事項(xiàng)。（3）學(xué)生活動(dòng)：利用蠟燭、塑料筒讓“熱氣球”升空，并完成活動(dòng)記錄單?！驹O(shè)計(jì)意圖】通過思考和嘗試逐步引出材料，并在此過程中認(rèn)識(shí)到每種材料的作用和使用方法，再通過模擬“熱氣球”的升空來了解加熱后空氣的變化。此外“熱氣球”升空的高度并非本課活動(dòng)的重點(diǎn)，所以在活動(dòng)前要強(qiáng)調(diào)活動(dòng)觀察和記錄的主要內(nèi)容。三、實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)及解釋（預(yù)設(shè)12分鐘）材料準(zhǔn)備：教學(xué)課件1.回顧活動(dòng)，分析成?。?）討論：剛才的活動(dòng)中，有些小組的“熱氣球”飛得很高，過了比較長(zhǎng)的時(shí)間才落下來，說說看，你們是怎么做的？有什么技巧嗎？（2）討論：也有些小組的“熱氣球”飛得沒那么高，也來說說看，你們是怎么做的？遇到了哪些問題？2.討論分析，解釋原因（1）展示學(xué)生活動(dòng)記錄單的記錄情況，討論：從加熱“熱氣球”開始到“熱氣球”降落你都觀察到了哪些現(xiàn)象？（預(yù)設(shè)：加熱后，塑料袋慢慢鼓起來了，手貼在塑料袋外壁，感覺到溫度慢慢變熱，拎住塑料袋的手，感覺需要的力氣越來越??；“熱氣球”下降時(shí)，塑料袋慢慢癟下去了，用手去摸溫度變冷了。）追問：這些現(xiàn)象能說明“熱氣球”中的空氣發(fā)生了什么變化？（預(yù)設(shè)：加熱時(shí)，“熱氣球”中的空氣受熱膨脹了；降落時(shí)，“熱氣球”中的空氣在冷卻收縮）（2）現(xiàn)在你能用自己的語(yǔ)言來嘗試解釋“熱氣球”是怎樣升空和下降的嗎？歸納：熱空氣上升，冷空氣下降。3.空氣微粒的變化（機(jī)動(dòng)教學(xué)環(huán)節(jié)）（1）如果用“○”來表示空氣的微粒，你覺得加熱后的空氣微粒會(huì)發(fā)生什么變化？請(qǐng)嘗試畫出你的想法。（2）請(qǐng)學(xué)生說說想法，不做定論，點(diǎn)出學(xué)生的幾個(gè)矛盾點(diǎn)：①空氣微粒大小的變化（變大變小）②空氣微粒數(shù)量的變化（變多表少）③空氣顆粒間隙的變化（變遠(yuǎn)變近）引導(dǎo)學(xué)生課后繼續(xù)查資料?！驹O(shè)計(jì)意圖】先通過分析活動(dòng)的成敗，反思活動(dòng)中做得到位和不足之處。再基于現(xiàn)象，討論袋子加熱后及掉落時(shí)的變化，通過袋子的變化分析空氣的變化，認(rèn)識(shí)到袋子升空和降落實(shí)際是由空氣受熱膨脹及冷卻收縮導(dǎo)致的。對(duì)能力水平較高的學(xué)生還可以展開機(jī)動(dòng)環(huán)節(jié)的教學(xué)。五、孔明燈飛行原理及危害的認(rèn)識(shí)（預(yù)設(shè)5分鐘）材料準(zhǔn)備：教學(xué)課件、視頻1.出示孔明燈圖片，提問：孔明燈是一種能夠長(zhǎng)時(shí)間自由飛行的飛行燈，我國(guó)一些地區(qū)有元宵節(jié)放飛孔明燈的習(xí)俗，你能用今天所學(xué)知識(shí)來說說孔明燈飛行的原理？（預(yù)設(shè)：它和熱氣球的原理一樣，利用熱空氣膨脹會(huì)上升帶動(dòng)孔明燈飛行。）追問：為什么孔明燈飛行的時(shí)間會(huì)更長(zhǎng)？（預(yù)設(shè)：孔明燈的火源與燈一起飛行，可以持續(xù)加熱。）2.講述：不過燃放孔明燈也存在一定隱患，我們來看一則新聞。播放視頻——燃放孔明燈的危害。提問：現(xiàn)在，你對(duì)孔明燈又有了什么新的認(rèn)識(shí)？（預(yù)設(shè)：孔明燈降落的地方可能會(huì)引起火災(zāi)，所以不能在戶外隨意放飛孔明燈。）【設(shè)計(jì)意圖】將我們的“熱氣球”和孔明燈對(duì)比，了解孔